工業(yè)自動(dòng)化市場趨勢
[摘 要]市場經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化儀表在國內(nèi)的飛速前進(jìn)。然而由于行業(yè)基礎(chǔ)較差，在發(fā)展過程中面臨了諸多難題。本文首先概述了工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展現(xiàn)狀，然后探討了其發(fā)展中遇到的問題，*后剖析了工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢。
　　[關(guān)鍵詞]工業(yè)自動(dòng)化儀表；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢
　　中圖分類號(hào)：TG275 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）02-0000-01
　　引言
　　工業(yè)自動(dòng)化儀表是所有設(shè)備體系的控制核心，是決定重型設(shè)備性能的關(guān)鍵性要素，拓寬了每個(gè)國家和地區(qū)在裝備工業(yè)上的進(jìn)步空間。經(jīng)過幾十年的潛心研究，國內(nèi)的自動(dòng)化儀表逐漸延伸到越來越多的應(yīng)用場合中，而且構(gòu)成了頗具規(guī)模的、科技水平先進(jìn)的工業(yè)架構(gòu)。然而相比于歐美發(fā)達(dá)國家，我國的儀表仍然有著不小的差距，還要進(jìn)一步提升儀表裝置的工程應(yīng)用性與穩(wěn)定性。同時(shí)，目前大部分是一般性用途的，適用于新形勢的智能化儀表有待深入摸索與研發(fā)。
　　一、工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展現(xiàn)狀
　　新世紀(jì)的信息化大潮從本質(zhì)上改變了工業(yè)自動(dòng)化體系的內(nèi)涵。這個(gè)體系應(yīng)囊括自動(dòng)化傳感裝備、運(yùn)行元件、自動(dòng)調(diào)控部件與總體調(diào)控體系等。其中的自動(dòng)調(diào)控部件包括運(yùn)行調(diào)控體系和過程調(diào)控體系。在顯示類、溫控類、流控類與壓控類等大多數(shù)儀表領(lǐng)域，國內(nèi)已擁有了*關(guān)鍵的核心解決方案。我國掌握了一些新產(chǎn)品的自主研發(fā)能力，甚至向境外出口產(chǎn)品，但是沒有足夠的技術(shù)先進(jìn)性。
　　在當(dāng)今的信息時(shí)代，智能化儀表應(yīng)運(yùn)而生，并成為工業(yè)自動(dòng)化業(yè)界的關(guān)注點(diǎn)。國內(nèi)商家在智能儀表領(lǐng)域沒有充足的經(jīng)驗(yàn)，未能將智能裝備與現(xiàn)場總線合理地協(xié)作應(yīng)用。由此可見，國內(nèi)還徘徊在智能儀表行業(yè)發(fā)展的初級階段。
　　二、工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展中遇到的問題
　　相比與西方發(fā)達(dá)國家的前沿性產(chǎn)品來說，我國自動(dòng)化儀表起點(diǎn)較低，根基不夠堅(jiān)實(shí)，與之差距顯而易見。而且在前進(jìn)過程中難免遭受到國內(nèi)外市場的無形壓力，面臨嚴(yán)峻的競爭挑戰(zhàn)，系統(tǒng)性矛盾日益激化。
　　首先，我國在工業(yè)自動(dòng)化儀表發(fā)展過程中，創(chuàng)新性不足，大多數(shù)人從國外進(jìn)口一整套系統(tǒng)，但是卻無法對其充分地研究，也就未能轉(zhuǎn)化成自主性的科技成果。公司職員仍然未能形成科研單位應(yīng)有的開創(chuàng)性。從某些層面上看，我國自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)及其科技手段已經(jīng)取得了一定的突破，從而促成了工業(yè)信息體系的發(fā)展。
　　其次，周遭的不利要素制約了其未來的發(fā)展。眾所周知，自動(dòng)化儀表能有力地推動(dòng)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展，然而政府沒有對這一行業(yè)頒布有效的鼓勵(lì)舉措。另一方面，因?yàn)橐恍┐蠹瘓F(tuán)對國產(chǎn)儀表不太熟悉，對其沒有足夠的信心，惡性循環(huán)導(dǎo)致形成了盲目采用進(jìn)口產(chǎn)品的傳統(tǒng)。
　　第三點(diǎn)，在儀表行業(yè)內(nèi)部，對前沿性科技與儀表的研發(fā)水平較低，產(chǎn)品的穩(wěn)定性不足，產(chǎn)品的性能較差，而且缺乏對某些特殊場合的專用型產(chǎn)品。高端儀表通常由外國產(chǎn)品占主導(dǎo)市場，大型化儀器主要來自于進(jìn)口。經(jīng)過臥薪嘗膽的開發(fā)，國內(nèi)的記錄類儀表等高端產(chǎn)品逐漸占領(lǐng)了越來越多的市場，然而在核心高精尖科技層面仍略顯稚嫩，某些元件也是從國外進(jìn)口。
　　三、工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢
　　近些年來IT技術(shù)發(fā)展迅猛，工業(yè)自動(dòng)化儀表也因此得到了發(fā)展的契機(jī)。特別是在新世紀(jì)，通訊技術(shù)突飛猛進(jìn)，儀表的研發(fā)目標(biāo)與架構(gòu)理念也隨之有了翻天覆地的變化，出現(xiàn)了大量既有普通儀表的傳統(tǒng)功效，又開發(fā)出專用性的新型儀表。
　　3.1 智能化
　　智能化是工業(yè)自動(dòng)化儀表的主導(dǎo)發(fā)展方向。智能化指的是產(chǎn)品囊括了多個(gè)新功能。譬如，在數(shù)年以前，如果儀表進(jìn)行濕度、壓強(qiáng)補(bǔ)償，就要專門對濕度和壓強(qiáng)進(jìn)行測試，利用運(yùn)算設(shè)施來專項(xiàng)計(jì)算，而在此時(shí)一臺(tái)智能化的計(jì)量變送設(shè)備就能完成以上所有工作。再比如智能化執(zhí)行設(shè)備擁有了多樣化的自測性能，也能進(jìn)行簡易的檢修預(yù)報(bào)。在執(zhí)行設(shè)備的桿子延伸達(dá)到限定長度時(shí)，系統(tǒng)會(huì)予以警告，以便維修工程師及時(shí)檢修。在閥門的操作過多時(shí)也會(huì)警告工程師及時(shí)介入，從而降低了故障率。在應(yīng)用于腐蝕性場合時(shí)，如果達(dá)到流量限定值或時(shí)間限定值，就會(huì)予以警告，這樣工作人員能夠在*時(shí)間替換，這是由于長期處于腐蝕環(huán)境中產(chǎn)品性能會(huì)受到影響。
　　在工控領(lǐng)域，以往只有專門的調(diào)控設(shè)備才能進(jìn)行算法調(diào)控，而現(xiàn)階段只要在智能化的變送設(shè)備中插入PID元件，就能在工地一線與儀表無縫連接，可以自行調(diào)控，從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了控制分散化，進(jìn)一步降低了主機(jī)設(shè)備的壓力，有利于快速的調(diào)控，從而提高了體系的穩(wěn)定性。
　　3.2 無線化
　　現(xiàn)場總線的發(fā)展前景十分光明，應(yīng)該被廣泛推廣普及，然而繁雜的全球標(biāo)準(zhǔn)限制了其發(fā)展。譬如，現(xiàn)場總線的*早的全球標(biāo)準(zhǔn)超過了十個(gè)，后期頒布了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的全球標(biāo)準(zhǔn)也超過了二十個(gè)，之后還會(huì)頒布總線通訊標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)很多大集團(tuán)與機(jī)構(gòu)也在頒布相應(yīng)的準(zhǔn)則，譬如西門子等集團(tuán)都在頒布與之相應(yīng)的無線準(zhǔn)則。對于消費(fèi)者而言，過于繁冗的標(biāo)準(zhǔn)不利于廣泛的推廣應(yīng)用，因此全球的無線標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該統(tǒng)一化。
　　工業(yè)化要求高效率、可靠性、高質(zhì)量、能耗小等。目前企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模正在逐漸擴(kuò)張，譬如發(fā)電系統(tǒng)的功率超過了一百萬千瓦，石油集團(tuán)超過了千萬噸，高分子化學(xué)系統(tǒng)超過了一百萬噸，導(dǎo)致測控量值呈現(xiàn)出指數(shù)級攀升。假如儀表趨于通訊無線化，保養(yǎng)和操作的工程師人數(shù)將大幅降低，其他工程機(jī)構(gòu)和消費(fèi)者都會(huì)因此受益匪淺。所以制造近距離、穩(wěn)定性高的無線化儀表是現(xiàn)階段的一大趨勢。
　　3.3 科學(xué)儀器的在線化
　　科學(xué)儀器正逐漸趨于便捷實(shí)惠、易于攜帶，而且能夠在工業(yè)化的惡劣環(huán)境下正常工作。以往僅僅在理想條件下可以進(jìn)行室內(nèi)運(yùn)行的科學(xué)儀器，如今已經(jīng)能夠在生產(chǎn)一線執(zhí)行在線任務(wù)。而且新型儀表也成功地延伸至傳統(tǒng)理念中無法檢測的禁區(qū)，如二相流的測量已有產(chǎn)品處于試用階段，如德國SWR公司的微波器等。
　　3.4 高精度化
　　工業(yè)生產(chǎn)逐漸提高了對產(chǎn)品質(zhì)量的要求，而且政府的規(guī)定對低能耗也有相應(yīng)的限制，所以提高測控體系的精度也是大勢所趨。譬如變送器的精度已經(jīng)從0.75%提升至0.04%。用于貿(mào)易交換計(jì)量的科氏質(zhì)量流量計(jì)，精度已達(dá)到0.05%，部分氣體超聲波流量計(jì)的準(zhǔn)確度已達(dá)到0.5%，同時(shí)新一代的DCS也以此作為一個(gè)重要的指標(biāo)。近些年來新建的大型工程，在籌備階段已經(jīng)對有關(guān)產(chǎn)品的精度提出明確的限定。這不但是入門要求，也是對生產(chǎn)廠家的能源要求。
　　3.5 軟測量技術(shù)的發(fā)展
　　由于生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性，工業(yè)環(huán)境的苛刻條件，導(dǎo)致很多與工業(yè)要求息息相關(guān)的指標(biāo)無法進(jìn)行直接測量，僅僅能仰仗于計(jì)算機(jī)技術(shù)，參考其它能直接測得的相關(guān)性能和公式以演算或預(yù)測出其數(shù)值范圍。這種間接測量的方法，被業(yè)界稱之為虛擬儀表。實(shí)現(xiàn)軟測量技術(shù)的重中之重在于，相關(guān)的研發(fā)工程師首先要熟悉工藝生產(chǎn)，會(huì)進(jìn)行簡單的工藝操作，同時(shí)還要熟練掌握測試與計(jì)算機(jī)通訊的技術(shù)，才能取得理想的測試效果。
　　結(jié)束語
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化儀表的各項(xiàng)性能正經(jīng)歷著根本性的變革，未來將朝著智能化、無線化、科學(xué)儀器在線化、高精度化、軟測量技術(shù)的方向發(fā)展。